[發明專利]一種腫瘤微波消融精準治療及評估儀器

在審

• 申請號: 202110166148.2
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112971977A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 錢志余;朱柔君;晉曉飛;馮宇;俞欽棟;鄒止寒
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: A61B18/18
• 分類號: A61B18/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 劉莎

本發明公開了一種腫瘤微波消融精準治療及評估儀器，可以在實現實體瘤的微波消融精準治療的同時對術中療效進行實時評估。該儀器包括軟件控制系統、硬件控制系統、術中監測單元、微波消融單元，該儀器具有2450MHz四通道微波輸出，可選擇多針組合消融，本儀器可在治療前預測同功率時間下的消融熱場，并在消融過程中反映當前消融情況，能夠獲取微波消融過程中腫瘤組織的療效評估參數，實現精準消融療效評估。本發明對臨床腫瘤微波消融精準治療具有重大價值。

技術領域

本發明設計一種治療裝置，該裝置能夠在治療前查看不同功率時間下消融熱場分布，在術中實時監測溫度和近紅外光學參數等消融參數實時評估組織熱損傷程度，實現精準消融的作用。

背景技術

根據調查顯示，2018年全球癌癥人數超過1800萬例，其中中國癌癥新發病例超過380萬例，占全球癌癥新發病例的21％，癌癥傳統治療方法包括手術、化療、放療等，隨著科學技術的發展微波消融治療以其微創，毒副作用小，療效明顯等優勢逐漸在癌癥治療過程中發揮了重要的作用，成為當前腫瘤治療一種高效快捷的方法。微波消融原理是基于微波的生物熱效應，通過影像引導將微波天線插入到腫瘤組織中，天線輻射周圍組織內極性分子高速震蕩，吸收微波能量產生熱量，達到殺死腫瘤細胞的作用。

目前使用的商業微波消融儀存在著幾個技術缺陷包括1、缺少有效的術中療效評估手段，2、缺少精準消融軟件，不能實現術前的消融劑量規劃3、不能在治療過程中反饋消融情況，由于這些因素在實際消融過程中經常存在著消融不完全或者消融范圍過大的難題，容易導致手術失敗需要進行二次消融，另外對于重要器官或血管旁的腫瘤，實現完全消融卻能夠有效的不危及其他組織是一個重要的問題，如何能夠實現有效的控制消融劑量，實現精準消融更是一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明針對目前消融儀存在的幾個技術缺陷，提出一種微波消融治療及評估儀，能夠在術前進行消融劑量的規劃，在術中多參數實時監測消融情況，并反饋消融信息，實現精準消融。

本發明的目的通過如下的技術方案來實現：

一種腫瘤微波消融精準治療及評估儀器，包括軟件控制系統、硬件控制系統、術中監測單元、微波消融單元；

軟件控制系統包括病人信息管理模塊、軟硬件通信模塊、術中監測模塊；

硬件控制系統包括控制器、串口通信電路、測溫電路、微波源驅動電路、水泵驅動電路；

微波消融單元包括微波消融針、雙頻微波源、蠕動泵；

術中監測單元包括光源、光譜儀、三點測溫針、光纖探頭；

病人信息管理模塊通過連接本地數據庫查詢病人信息，并通過軟硬件通信模塊向硬件控制系統下發控制指令；控制器通過串口通信電路接收軟件控制系統下發的控制指令后，控制微波源驅動電路驅動雙頻微波源，控制水泵驅動電路驅動蠕動泵；雙頻微波源的發射端口連接微波消融針的后端，微波消融針的前端插入待消融組織，蠕動泵外接消融針的水冷管；

光源提供的入射光信號通過光纖探頭進入待消融組織后，被待消融組織反射的光信號進入光譜儀，光譜儀將解析得到的光譜發送至術中監測模塊，術中監測模塊將接收到的光譜解析為近紅外參數；三點測溫針的前端插入待消融組織，后端連接測溫電路，測溫電路將溫度信號發送至控制器，控制器接將接收到的溫度信號依次經串口通信電路、軟硬件通信模塊發送至術中監測模塊。

進一步：控制器為STM32F103最小系統。

進一步：軟件控制系統還包括術前仿真模塊，用于在治療前查看不同時間功率下的消融熱場分布。

進一步：病人信息管理模塊通過連接本地數據庫進行查詢、保存、打印病人信息。

進一步：硬件控制系統還包括用于供電的電源電路。